Что такое свабирование скважины

Свабирование нефтяных скважин

Современные методики освоения буровых включают в себя свабирование нефтяных скважин. Процесс проводится, как самостоятельное освоение методом уменьшения уровня жидкости в буровой. Основной элемент системы – сваб (поршень), имеющий одну или несколько манжет, которые функционируют, как обратный клапан. Уровень жидкости в нефтяной скважине понижается за счет этой комплектующей.

Что такое свабирование нефтяных скважин?

Процесс представляет собой специфический дренаж, направленный на освоение нефтеносной области. Технология используется при разработке водяных или нефтяных скважин. Метод может применяться и для нагнетательных буровых. Сваб оборудован обратным клапаном, грузовыми штангами и манжетами для уплотнения.

Технология заключается в том, что сваб помещают в пространство насосно-компрессорных труб. Он погружается в жидкость за счет конструктивных особенностей. При вынимании сваба обратный клапан закрывается, а столб жидкости, который находится над поршнем, поднимается вместе с ним. Это приводит к образованию низкого давления в нефтяных скважинах, что вызывает приток углеводородного сырья, увеличивая дебит действующей буровой.

Процесс свабирования нефтяных скважин проводится для решения следующих задач:

Для процесса характерна цикличность. В перерывах ответственные специалисты проводят контроль динамического уровня, чтобы определить состав притока сырья. Наличие цикличности напрямую зависит от преследуемой цели, а соответственно и промышленной задачи. При этом стоит понимать, что уровень жидкости в скважине уменьшается поэтапно, что позволяет плавно вводить ее в эксплуатацию.

Свабирование может проводиться на максимальную глубину погружения или же под определенный уровень. В первом случае стоит отталкиваться лишь от прочности используемого троса или каната. Второй вариант зависит от других факторов – диаметра колонны НКТ, плотности среды, в которую помещается сваб и прочности каната. За один цикл каждый отдельно работающий поршень может поднять наружу столб высотой порядка 300 м.

Технологии свабирования нефтяных скважин

Свабирование – многогранная технологи, которая позволяет осваивать нефтяные скважины различными способами. Стоит рассмотреть каждый из них. Итак, свабирование нефтяных скважин может проводиться следующим образом:

Каждая технология характеризуется своими преимуществами. Считается, что свабирование нефтяных скважин двумя поршнями, каждый из которых перемещается в отдельной колонне НКТ, обладает большим числом преимуществ.

Оборудование для свабирования скважин

Каждая технология отличается своими особенностями, но оснащение всегда используется подобное. Так, комплекс оборудования для свабирования скважин состоит из следующих элементов:

Все оборудование делится на две большие группы – предоставляемое заказчиком и то, которое использует исполнитель. По договоренности сторон перечень может отличаться. К оснащению выдвигаются определенные требования. Так, размещенные в нефтяной скважине колонны НКТ должны специально подготавливаться перед спуском или еще не находиться в эксплуатации до этого момента.

Кроме того, трубы должны исполняться в одном диаметре. При этом они должны плотно крепиться, чтобы исключить вероятность обрыва сваба. Если НКТ снижается на 600 и более метров ниже запланированной отметки, то на нем должно находиться безопасное кольцо (стоп-муфта), которая исключит вероятность дальнейшего падения поршня в скважину. Если необходимо разработать отдельно стоящую нефтяную скважину, то используется специальная фонтанная арматура. Такое оборудование оснащено линией, которая соединяет межтрубное пространство с резервуаром для отбора жидкости.

Оборудование для свабирования должно отличаться высокой мобильностью и быстрой сборкой. Кроме того, оно должно гарантировать быструю кратковременную откачку на протяжении нескольких часов, максимум суток. Это обусловлено тем, что градационное снижение уровня жидкости и давления на забой позволяет проводить быструю депрессию в определенных пластах нефтеносной области.

Источник

Освоение скважин

Освоение скважин — комплекс работ по вызову притока жидкости (газа) из пласта в скважину, обеспечивающего ее продуктивность в соответстви

После бурения, вскрытия пласта и перфорации обсадной колонны призабойная зона скважины (ПЗП), особенно поверхность вскрытой части пласта, бывает загрязнена тонкой глинистой взвесью или глинистой коркой.

Поэтому и в результате некоторых других физико-химических процессов образуется зона с пониженной проницаемостью, иногда сниженной до нуля.

Цели освоения скважины:

Сущность освоения скважины заключается в создании депрессии, т.е. перепада между пластовым и забойным давлениями, с превышением пластового давления над забойным.

Достигается это 2 мя путями:

Во 2 м случае уровень в скважине снижают одним из следующих способов:

Перед освоением на устье скважины устанавливают арматуру в соответствии с применяемым методом и способом эксплуатации скважины.

В любом случае на фланце обсадной колонны устанавливают задвижку высокого давления на случай необходимости перекрытия ствола.

Замену скважинной жидкости производят следующим образом.

После перфорации эксплуатационной колонны в скважину до фильтра опускают насосно-компрессорные трубы.

Затем в кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и спущенными трубами нагнетают воду.

Буровой раствор, находящийся в скважине, вытесняется из нее по трубам.

Если после замены бурового раствора водой возбудить скважину (т.е. вызвать приток) не удается, то переходят на промывку скважины нефтью.

После промывки скважины (прямой или обратной) водой или дегазированной нефтью можно достигнуть уменьшения забойного давления.

Продавка с помощью сжатого газа или воздуха (газлифтный способ освоения). Сущность метода заключается в нагнетании сжатого газа или воздуха в кольцевое пространство между подъемными трубами и обсадной колонной.

Сжатый газ (воздух) вытесняет жидкость, заполняющую скважину, через спущенные в нее насосно-компрессорные трубы на дневную поверхность.

При аэрации за счет постепенного смешения сжатого газа (воздуха) и жидкости, заполняющей скважину (бурового раствора, воды, нефти), уменьшается плотность жидкости и тем самым плавно снижается давление на забой.

Для аэрации к скважине кроме водяной (нефтяной) линии от насоса подводят также газовую (воздушную) линию от компрессора.

Жидкость и газ (воздух) смешиваются в специальном смесителе (эжекторе) или газопроводящей линии скважины, и аэрированная жидкость (газожидкостная смесь) нагнетается в ее затрубное пространство.

При замене жидкости, находящейся в скважине, этой смесью давление на забой снижается, и, когда оно становится меньше пластового, нефть начинает поступать из пласта в скважину.

Освоение с помощью скважинных насосов применяют в скважинах, которые предполагается эксплуатировать глубинно-насосным способом.

Точно так же осваивают скважины, которые будут эксплуатироваться погружными электронасосами.

Освоение нагнетательных скважин не отличается от освоения добывающих.

В них, как и в добывающих, после получения притока из пласта следует вести длительное дренирование (т. е. отбор жидкости) для очистки призабойной зоны и пор пласта от проникших в пласт при бурении глинистого раствора, взвешенных частиц (гематита, барита), продуктов коррозии и т. д.

Отличие заключается в том, что, если добывающие скважины рекомендуется осваивать методом плавного запуска, т. е. постепенным увеличением отборов, то в нагнетательных в процессе освоения следует стремиться к отборам большого количества жидкостей и механических примесей (песка, ржавчины и др.).

Это способствует открытию дренажных каналов и обеспечивает большую приемистость (поглотительную способность) скважин.

Дренируют пласт теми же способами, что и при вызове притока в нефтяных скважинах: поршневанием, применением сжатого воздуха, откачкой жидкости центробежными глубинными электронасосами, т. е. методами, допускающими откачку больших объемов жидкости.

Однако этот метод дает возможность извлечения осадка и глинистого раствора с забоя и контроля за положением уровня жидкости в скважине.

Поршневание (свабирование) заключается в постепенном снижении уровня жидкости в скважине при помощи поршня (сваба).

Поршень представляет собой трубу диаметром 25-37,5 мм с клапаном в нижней части, открывающимся вверх. На наружной поверхности поршня укреплены эластичные резиновые манжеты, армированные проволочной сеткой.

Для возбуждения скважины поршневанием в нее до фильтра спускают насосно-компрессорные трубы. Каждую трубу проверяют шаблоном. При спуске поршня под уровень (обычно на глубину 75-150 м) жидкость перетекает через клапан в пространство над поршнем.

При подъеме его клапан закрывается, а манжеты, распираемые под действием давления столба жидкости, прижимаются к стенке труб и уплотняются. За один подъем выносится столб жидкости, находящейся над поршнем на глубине погружения под уровень жидкости. Поршневание в 10-15 раз производительнее тартания.

При непрерывном поршневании уровень жидкости в скважине понижается и соответственно снижается давление на забое скважины, что вызывает приток в нее жидкости из пласта.

Источник

Установки для свабирования скважин

ЛЕКЦИЯ 14. Свабирование (поршневание). Технология свабирования, оборудование, инструмент. Технические особенности свабирования.Устьевое оборудование и механизмы для вызова притока методом аэрации

За один раз сваб может поднять столб жидкости высотой более 800 м. Периодическим спуском и подъемом сваба постепенно достигается необходимое для вызова притока продукции гидростатическое давление на забой. При этом полностью исключается возможность проникновения промывочных жидкостей в продуктивные пласты. Изменение уровня жидкости после каждого цикла свабирования характеризует состояние призабойной зоны пласта (ПЗП). Если восстановление уровня в скважине идет гораздо медленнее, чем отбор, это может быть связано как с геологическими условиями (низкие параметры коллектора, снижение пластового давления и т.п.), так и с технологическими (загрязнение ПЗП продуктами фильтрации нефти, наличие зон кольматации), что встречается гораздо чаще.

Свабирование, в противоположность тартанию с помощью классических насосов (штангового, электроцентробежного и др.), не может применяться для постоянной откачки, т.к. не отличается длительной надежностью. Однако свабировочное оборудование имеет высокую мобильность и легко монтируется, поэтому эта технология незаменима там, где требуется кратковременная откачка в течение нескольких часов или суток.

Уровень жидкости в скважине при свабировании снижается постепенно в течение сравнительно длительного времени, что способствует плавному запуску скважины. Если за один рейс будет извлечена жидкость из 250 м НКТ диаметром 73 мм, то общее снижение уровня в скважине диаметром 146 мм составит около 60 м.

На рисунке показана одна из конструкций поршня (сваба)

Поршень состоит из трубчатого стрежня 1, на который надевается три манжеты (корзины) 4. Каждая манжета состоит из проволочного каркаса и металлической воронки 3, внутри которой перемещается резина. При погружении поршня в жидкость манжеты 4 слегка сжимаются, поэтому погружение происходит без всяких усилий. При подъеме манжеты 4 под давлением жидкости расширяются и плотно прилегают к стенкам труб. На нижнем конце поршня имеется ниппель с клапаном 5, открывающимся вверх, что обеспечивает погружение поршня в жидкость. Над верхней манжетой помещается дырчатый ниппель 6, через отверстие которого жидкость переходит в пространство над поршнем при его погружении. Для утяжеления поршня иногда между ним и стальным канатом, на котором его спускают, помещают грузовую штангу. Известны также и другие конструкции свабов.

Поршень спускают в скважину на стальном канате диаметром 16 или 19 мм. Во избежание обрыва каната максимальная глубина спуска поршня не должна превосходить допустимых нагрузок на канат. Практически поршень спускают под уровень жидкости на глубине 75-150 м.

Технические особенности свабирования:

· выполняется в колоннах НКТ диаметром 2 и 2.5 дюйма;

· спущенные в скважину НКТ должны быть новыми или специально подготовленными (прорайбированными) и прошаблонированными, иметь постоянный внутренний диаметр, быть плотно подогнанными в муфтах;

· грузонесущим элементом является кабель.

Свабировочное оборудование

Рисунок – Схема скважинного свабировочного оборудования в сборе

Установки для свабирования скважин

Установка представляет собой самоходный агрегат на автомобильном шасси высокой проходимости Урал 4230-1912-30 или КамАЗ 43118 в мачтовом и без мачтовом исполнении, системой контроля за скоростью, глубиной спуска инструмента и натяжения каната.

Обоpудование комплекса состоит из тросовой установки, оборудования герметизации устья (тросовый шлюз) и комплекта инструментов для свабирования. Тросовая установка включает подъемную лебедку, гpузоподъемную мачту, кабину оператора и вспомогательную лебедку для монтажно-демонтажных работ.

Тросовый шлюз имеет в своем составе устьевой уплотнитель, превентор, ловушку, препятствующую произвольному выходу инструментов из полости шлюза, трубные секции и переводники для монтажа шлюза на различных фонтанных арматурах. Комплект инструментов включает свабы для работы в НКТ с различными внутренними диаметрами и грузовые штанги. Возможна комплектация комплекса другими инструментами (желонками, печатями, шаблонами, парафинорезками и дp.) по заказу.

Кабина оператора теплоизолированная снабжена обогревателем. Централизованный пост управления, размещенный в кабине, имеет средства для контроля и регулирования параметров двигателя автошасси и управления механизмами самой установки. На посту, в частности, предусмотрены приборы для измерения натяжения троса и глубины спуска инструментов. Оригинальная конструкция устьевого уплотнителя обеспечивает надежную герметизацию устья скважины, как при неподвижном, так и при движущемся канате.

В зависимости от диаметра каната установка может обеспечивать работу на скважинах глубиной от 2800 до 5000 м. Зависимость диаметра каната, глубины обслуживания и грузоподъемности приведены в таблице.

Различают максимальную глубину погружения и глубину погружения под уровень. Первая зависит от прочности каната и мощности агрегата, вторая – от диаметра НКТ, плотности жидкости и прочности каната. По мере снижения уровня жидкости в скважине глубина погружения под уровень уменьшается.

Свабирование скважин с высоким пластовым давлением производят при установленных на устье фонтанной арматуре и противовыбросовом сальниковом устройстве (лубрикаторе). Если давление ниже гидростатического, используют только устройство для направления жидкости, извлекаемой из скважины, в емкости.

Если в скважине не ожидается фонтанирования и она была пробурена с промывкой нефтью, то целесообразно предварительно очистить ее забой от грязи при помощи желонки.

Снижение уровня в скважине с помощью желонки – один из способов уменьшения давления на забой. Это один из самых старых методов вызова притока из пласта. Тартание может быть использовано при испытании неглубоких скважин с низкими пластовыми давлениями.

Желонка, инструмент, применяемый при бурении и эксплуатации скважин, для подъёма на поверхность жидкости, песка и буровой грязи.

Рис. Устройство желонки.

Желонка изготовляется из тонкостенных труб диаметрами 89 и 114 мм, в нижней части ее имеется клапан, а в верхней – приспособление для крепления каната. Желонка спускается в скважину на канате под уровень жидкости, наполняется, а затем поднимается на поверхность. Иногда желонку опускают в интервал перфорации и многократным подъемом и спуском ее создают эффект поршневания. Работы по снижению уровня жидкости в скважине ведутся медленно, так как объем желонок невелик. Например, для снижения уровня на 500 м в колонне диаметром 168 мм желонкой диаметром 114 мм и длиной 10 м необходимо сделать более 110 рейсов.

Глубина спуска ограничивается прочностью и длиной каната, на котором спускается желонка. В последние годы тартание при испытании скважин используется редко.

Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 2500 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Свабирование. порядок область применения

Одним из способов снижения давления на забой является свабирова-ние (поршневание). Сваб – поршень, снабженный клапаном, который спускают на канате в колонну НКТ. Клапан при ходе поршня вниз открывается, а при ходе вверх закрывается. Уплотнение сваба достигается за счет резиновых манжет, укрепленных на металлическом стержне. Глубина погружения сваба зависит от мощности агрегата, на котором установлена лебедка, размеров лебедки и прочности каната, на котором спускается сваб.

Различают максимальную глубину погружения и глубину погружения под уровень. Первая зависит от прочности каната и мощности агрегата, вторая – от диаметра НКТ, плотности жидкости и прочности каната. По мере снижения уровня жидкости в скважине глубина погружения под уровень уменьшается.

Уровень жидкости в скважине при свабировании снижается постепенно в течение сравнительно длительного времени, что способствует плавному запуску скважины. Если за один рейс будет извлечена жидкость из 250 м НКТ диаметром 73 мм, то общее снижение уровня в скважине диаметром 146 мм составит около 60 м.

Постепенное снижение давления на забой не позволяет осуществлять резкую депрессию на пласт, которая иногда необходима для очистки каналов в призабойной зоне пласта. Поэтому при отсутствии притока при сва-бировании необходимо убедиться в наличии связи пласта со скважиной и принять меры по устранению сопротивления движению жидкости.

Свабирование скважин с высоким пластовым давлением производят при установленных на устье фонтанной арматуре и противовыбросовом сальниковом устройстве (лубрикаторе). Если давление ниже гидростатического, используют только устройство для направления жидкости, извлекаемой из скважины, в емкости.

Приток из нефтяного пласта при свабировании определяют по появлению в извлекаемой жидкости газа, эмульсии и нефти. При получении интенсивного притока уровень в скважине возрастает и встречается свабом на глубине, откуда жидкость уже была извлечена. Если пластовое давление ниже гидростатического, свабирование ведут до полного извлечения находящейся в скважине жидкости, т.е. замены ее пластовым флюидом.

Метод освоения скважин свабированием заключается в интервальном понижении уровня жидкости в стволе скважин с целью снижения гидростатического давления.

Предназначен для проведения технологических операций по снижению уровня жидкости в стволе скважин.

Области применения оборудования для свабирования

удаление бурового раствора после бурения;

удаление продуктов химической реакции после кислотной обработки;

очистка скважины после проведения гидроразрыва;

определение технического состояния эксплуатационной колонны;

смена жидкостей в скважине и выравнивание давления;

освоение скважин и вызов притока;

определение состава притока флюида и отбор поверхностных проб.

Уровень жидкости в скважине снижают при помощи специального поршня (сваба) с обратным клапаном, допускающим переток жидкости через поршень только в одном направлении при спуске его в скважину. Диаметр поршня выбирают по диаметру труб с минимальным зазором.

Поршень, закрепленный на штанге, спускают в НКТ на стальном канате при помощи лебедки от тракторного подъемника или бурового станка на 100-300 м под уровень жидкости и с максимально возможной скоростью поднимают вверх, удаляя из скважины жидкость, находящуюся над поршнем. Эти операции повторяют до снижения уровня на заданную глубину или до получения пластового флюида.

Изобретение относится к области нефтяной и нефтегазовой промышленности и может быть использовано при освоении в процессе эксплуатации скважин. Обеспечивает создание плавной, регулируемой депрессии на продуктивный пласт. Сущность изобретения: способ заключается в понижении давления жидкости глушения на продуктивный пласт путем периодического отбора жидкости из эксплуатационной колонны и подъема ее на поверхность, по крайней мере, двумя свабами. Перемещение каждого из свабов в колонне насосно-компрессорных труб, размещенных параллельно в эксплуатационной колонне, производят синхронно или асинхронно, в одном или в оппозитных направлениях. При этом в жидкой среде на забое скважины создают парные импульсы депрессии с регулируемым интервалом их создания: от нуля, при одновременном подъеме свабов в двух колоннах насосно-компрессорных труб, до половины периода цикла свабирования, при перемещении свабов в двух колоннах насосно-компрессорных труб в оппозитных направлениях. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ свабирования скважины, заключающийся в понижении давления жидкости глушения на продуктивный пласт путем периодического отбора жидкости из эксплуатационной колонны и подъема ее на поверхность, по крайней мере, двумя свабами, перемещение каждого из которых в колонне насосно-компрессорных труб, размещенных параллельно в эксплуатационной колонне, производят синхронно или асинхронно, в одном или в оппозитных направлениях, при этом в жидкой среде на забое скважины создают парные импульсы депрессии с регулируемым интервалом их создания: от нуля, при одновременном подъеме свабов в двух колоннах насосно-компрессорных труб, до половины периода цикла свабирования, при перемещении свабов в двух колоннах насосно-компрессорных труб в оппозитных направлениях.
2. Способ по п. 1, при котором в скважине, разделенной по глубине пакерным узлом, установленным ниже статического уровня жидкости, отбор жидкости из эксплуатационной колонны осуществляют, по крайней мере, одним из свабов, перемещаемым в колонне насосно-компрессорных труб в подпакерной области, а отбор жидкости из надпакерной области и подачу ее на поверхность осуществляют другим свабом, перемещаемым в колонне насосно-компрессорных труб, размещенных в надпакерной области

Источник

Свабирование

Различают максимальную глубину погружения и глубину погружения под уровень. Первая зависит от прочности каната и мощности агрегата, вторая от диаметра НКТ, плотности жидкости и прочности каната. Наши подъемники оснащены канатом Ø 12,5 мм с рабочей длиной 3400 м, за один рейс сваб может поднять столб жидкости высотой до 300 м.

Периодическим спуском и подъемом сваба постепенно достигается необходимое для вызова притока продукции гидростатическое давление на забой. Уровень жидкости в скважине при свабировании снижается постепенно в течение сравнительно длительного времени, что способствует плавному запуску скважины. При этом снижается вероятность проникновения промывочных жидкостей в продуктивные пласты.

Изменение уровня жидкости после каждого цикла свабирования характеризует состояние призабойной зоны пласта (ПЗП). Если восстановление уровня в скважине идет гораздо медленнее, чем отбор, это может быть связано как с геологическими условиями (низкие параметры коллектора, снижение пластового давления и т.п.), так и с технологическими (загрязнение ПЗП продуктами фильтрации нефти, наличие зон кольматации), что встречается гораздо чаще. Приток из нефтяного пласта при свабировании определяют по появлению в извлекаемой жидкости газа, эмульсии и нефти. При получении интенсивного притока уровень в скважине возрастает и встречается свабом на глубине, откуда жидкость была извлечена. Если пластовое давление ниже гидростатического, свабирование ведут до полного извлечения находящейся в скважине жидкости, т.е. замены ее пластовым флюидом. Одновременно со снижением уровня в стволе скважины оценивается герметичность эксплуатационной колонны.

Постепенное снижение давления на забой не позволяет осуществлять резкую депрессию на пласт, которая иногда необходима для очистки каналов в призабойной зоне пласта (для этого применяется азотная газификационная установка или струйный насос).

Свабировочное оборудование имеет высокую мобильность и легко монтируется, поэтому эта технология незаменима там, где требуется кратковременная откачка в течение нескольких часов или суток.

Свабирование скважин производят с установленными на устье фонтанной арматуры и противовыбросовым оборудованием, лубрикатором и сальниковым очистителем каната, а также системой трубопроводов для направления жидкости из скважины в емкость.

Источник